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混合动力客车电源管理系统研究与设计
| 论文题名： | 混合动力客车电源管理系统研究与设计 |
| 关键词： | 混合动力客车;电源管理系统;剩余容量;磷酸铁锂电池;卡尔曼滤波 |
| 摘要： | 随着人类社会进入工业化时代,汽车工业文明孕育而生并承载着人类历史的车轮滚滚向前,传统燃油汽车所带来的石油资源与环境污染问题日益凸显,促使人们开发新能源汽车用以减轻环境承载之重,新能源汽车中混合动力客车就是在这样的时代背景下产生。混合动力客车的发展瓶颈是动力型磷酸铁锂电池的电源管理系统(BMS),其剩余容量(SOC)估计又是BMS的核心技术之一,精确、高效与节能型电源管理系统是整个混合动力客车实现商业化的关键。对于混合动力客车发动机与电动机共同作用下其功率分配会根据整车在实际运行状态实的状况分析出并发送实际的功率分配比例,这其中SOC便是整车控制策略关键参数之一,本文研究的是基于磷酸铁锂动力电池的基础上对混合动力客车的电源管理系统的研究与设计,并设计出了一种磷酸铁锂电池的SOC估算方法。 本文首先介绍了混合动力客车的发展历史及方向,确立了混合动力客车的具体方案,同时对其总体机构设计是根据实际应用需求而建立总体BMS模块及电压测量、电流测量、绝缘电阻检测和温度检测等各个功能模块的设计。然后对该BMS所用到的磷酸铁锂(LiFePO4)动力电池的性能进行了详细地实验及分析,其中包括了LiFePO4电池的充放电特性、容量特性、温度特性、充放电精度测评实验、绘制LiFePO4电池精确电压特性曲线、开路电压实验和利用电池的放电量来判断电池容量等实验并得到实验所需的结论,然后对基于安时积分法和开路电压法相结合的Kalman滤波法对磷酸铁锂电池SOC的估算,最后设计软件实现剩余容量的估算算法。 本实验平台对电压、电流、绝缘电阻和温度等参数进行实时精确采集,对核心控制电路设计并实现各个功能模块与整车之间CAN通讯同时实现电压参数、电流参数、绝缘电阻参数和温度参数等精确采样而后完成整个系统的软件设计任务,达到了该系统设定的精度要求,对混合动力客车BMS的LiFePO4电池的SOC估计值较精确。 |
| 作者： | 俞晓峰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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